作用点にかかる力

• てこや滑車などの道具を介して、実際に物体を動かす点にはたらく力の大きさのこと
• 道具の仕組みによって、手で加える力よりも大きな力を作用点に生じさせることができる
• 力の大きさを変えることはできるが、物体を動かすために必要なエネルギー（仕事）の総量は変化しない

作用点にかかる力

道具を用いて物体に働きかける際、その物体が直接接している点において及ぼされる力の量

解説

物理学において、道具を利用する目的の多くは「小さな力で大きなものを動かす」ことにあります。てこを利用する場合、支点から力点までの距離を、支点から作用点までの距離よりも長くすることで、作用点には手で加えた力よりも大きな力が伝わります。

滑車の場合も同様です。定滑車は力の向きを変えるだけで力の大きさは変わりませんが、動滑車を組み合わせることで、作用点にかかる力を分散させ、手で引く力を軽減できます。以下の表は、滑車の種類による違いをまとめたものです。

このように、道具によって「作用点にかかる力」を大きくすることは可能ですが、その分だけ動かす距離を長くしなければなりません。これを「仕事の原理」と呼び、エネルギーの保存則に基づいた自然界の基本的なルールです。